現(xiàn)科-機電綜合創(chuàng)新教案2電機與電器控制上課件

機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計

第二章電機與電器控制★★★機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制★▲▲機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制2.1繼電器接觸器控制電路機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制2.1繼電器接觸器控制電路

2.1.1常見低壓電器

低壓電器：用于交流1200V、直流1500V級以下的電路中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。按用途分為：（1）低壓控制電器：用于各種電路控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對被控對象的控制。主要有接觸器、繼電器、控制器、按鈕等。

（2）低壓配電電器：用于低壓配電系統(tǒng)，實現(xiàn)對電能的輸送、分配和保護。主要有低壓斷路器(空氣開關(guān)）、刀開關(guān)、熔斷器等。

接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁接通和分?jǐn)嘟恢绷髦麟娐泛涂刂齐娐返淖詣涌刂齐娖?。其主要控制對象是電動機，也可用于其他電力負(fù)載，如電熱器、電焊機等。接觸器還具有欠電壓釋放保護、零壓保護、控制容量大、工作可靠、壽命長等優(yōu)點，是自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種電器。接觸器的觸頭控制交流電還是直流電，分為交流接觸器和直流接觸器，二者之間的差異主要是滅弧方法不同。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制接觸器結(jié)構(gòu)及工作原理

接觸器的工作原理是利用電磁鐵吸力及彈簧反作用力配合動作，使觸頭接通或斷開。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制接觸器的圖形符號及文字符號機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制接觸器型號、含義舉例：CJX2-09請說明含義？機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制二、熱繼電器熱繼電器的外形與結(jié)構(gòu)(a)外形1(b)外形2機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制定義：具有過載保護特性的繼電器。作用：三相電機長期過載、頻繁啟動、欠電壓、斷相運行均會引起電機過電流發(fā)熱，當(dāng)超過允許溫度時熱繼電器觸頭動作，從而起到保護電機的作用。用于：電動機或其他設(shè)備的過載保護和斷相保護。注意：由于熱慣性，熱繼電器不能用于短時過載保護。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制熱繼電器的圖形符號及文字符號機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制熱繼電器型號、含義機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制繼電器分類：用途分：控制繼電器、保護繼電器、中間繼電器。原理分：電磁式、機械式、熱繼電器等。參數(shù)分：電流、電壓、速度、壓力繼電器。電磁繼電器定義：

根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在控制線圈內(nèi)電磁的作用下，使機械觸點產(chǎn)生開合動作的一種繼電器。

機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制

以下我們主要學(xué)習(xí)最常用的中間繼電器。（電磁式）中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。中間繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。其通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制中間繼電器結(jié)構(gòu)及工作原理機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制中間繼電器與接觸器的區(qū)別：繼電器：用于控制電路、電流小，沒有滅弧裝置，可在電量或非電量的作用下動作。接觸器：用于主電路、電流大，有滅弧裝置，一般只能在電壓作用下動作。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制中間繼電器的圖形符號及文字符號機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制中間繼電器型號、含義機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制四、空氣開關(guān)空氣開關(guān)的外形與結(jié)構(gòu)(a)外形1(b)外形2機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)及工作原理機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制空氣開關(guān)具有短路、過載、欠壓和失壓保護功能空氣開關(guān)的圖形符號及文字符號機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制熔斷器其與空氣開關(guān)的區(qū)別：可靠性、可恢復(fù)性、多功能性等方面不如后者。用于低壓線路中的短路保護。組成：熔體、容管、觸點插座；類型：管式、插式、螺旋式；符號FU機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制五、主令電器（按鈕、開關(guān)、行程開關(guān)等）

主令電器主要用來切換控制電路，即用它來控制接觸器、繼電器等電器的線圈得電與失電，從而控制電力拖動系統(tǒng)的起動與停止，以及改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)，如正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)等。由于它是一種專門發(fā)號施令的電器，故稱為主令電器。主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多。常用的主令電器有按鈕開關(guān)、組合開關(guān)、行程開關(guān)（位置開關(guān)）和主令控制器等。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制（1）按鈕(a)普通按鈕外形(b)急停按鈕外形按鈕的外形與結(jié)構(gòu)機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制按鈕結(jié)構(gòu)、圖形、文字符號及工作原理機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制天逸按鈕型號、含義機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制（2）組合開關(guān)機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制組合開關(guān)結(jié)構(gòu)、圖形、文字符號及工作原理機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制天逸組合開關(guān)型號、含義機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制（3）行程開關(guān)機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制行程開關(guān)結(jié)構(gòu)、圖形、文字符號及工作原理機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制蘭鳥行程開關(guān)（微動開關(guān)）型號、含義RZ-15

GW

22-B3

250VAC

5A

開關(guān)代號觸發(fā)形式杠桿形式封裝形式觸頭額定電流最大工作電壓機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制

同學(xué)們

休息一下▲▲▲機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制2.1.2電器原理圖的繪制▲▲▲機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制2.1.2電器原理圖的繪制電氣原理圖是用規(guī)定的圖形和文字符號表示的繼電-接觸器控制系統(tǒng)電路圖。

其根據(jù)電路工作原理而繪制，它采用規(guī)定的圖形符號和文字符號，具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點，在電氣設(shè)計和現(xiàn)場維護中都得到了廣泛的應(yīng)用。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制(1)電器原理圖的圖形、文字符號序號名稱圖形符號文字符號1三極開關(guān)（組合開關(guān)）QS2空氣開關(guān)正式圖符QF簡化圖符機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制序號名稱圖形符號文字符號3接觸器線圈KM常開主觸頭常開輔助觸頭常閉輔助觸頭機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制序號名稱圖形符號文字符號4繼電器線圈K常開觸頭常閉觸頭5熱繼電器熱元件FR常閉觸頭機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制序號名稱圖形符號文字符號6按鈕常開觸頭SB常閉觸頭急停常閉7行程開關(guān)常開觸頭SQ常閉觸頭機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制M序號名稱圖形符號文字符號8蜂鳴器H9指示燈HL10電動機/三相異步M11熔斷器FU12接近開關(guān)SQ3~M機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制(2)電器原理圖的繪制原則

①主電路用粗實線，一般畫于左側(cè)（上方）?？刂齐娐酚眉?xì)實線，一般畫于右側(cè)（下方）。電路中各電氣元件一般均按動作順序由上到下、從左到右依次排列。線路交叉處應(yīng)標(biāo)明有否電的連接，若有電路相連，應(yīng)在交叉處畫一個圓點。②原理圖中，各種電機、電器等電氣元件必須用國家統(tǒng)一規(guī)定的符號和文字畫出。

機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制圖2.1.2機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制③同一電氣元件的各部件均以統(tǒng)一文字符號表示，原理圖中有幾個相同的電氣元件時，可用下角標(biāo)形式以號碼或字母排列。

④圖中各電氣元件的圖形符號均以正常狀態(tài)表示。⑤識圖時遵循自上而下、從左到右的順序。⑥為便于現(xiàn)場維護與分析，可為圖中每條線路編號，編號可用號碼或字母。請同學(xué)們課后將上頁圖2.1.2的工作原理再仔細(xì)品味一下?。?！★▲▲機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制2.2繼電器接觸器控制線路設(shè)計★▲▲機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制2.2繼電器接觸器控制線路設(shè)計2.2.1控制線路設(shè)計的一般原則(1)最大限度地滿足生產(chǎn)機械和工藝對電氣控制線路的要求。電氣控制線路是為整個生產(chǎn)機械和工藝過程服務(wù)的，所以在設(shè)計前應(yīng)深入生產(chǎn)現(xiàn)場，切實掌握生產(chǎn)機械的工藝要求、工作過程、工作方式及生產(chǎn)機械所需要的保護等。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制(2)保證控制線路的工作安全、可靠。

為了保證電氣控制線路工作的安全性和可靠性，首先要選用可靠的電器元件；

在控制線路中，不能通過串聯(lián)兩個電器的線圈達到使其同時動作的目的，應(yīng)用并聯(lián)方式。不合理K1K2K合理K1K2K機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制(3)在控制線路中，各控制器的線圈應(yīng)接在電源的同一端。這樣即使同一電器的兩對觸點間發(fā)生短路故障時，也不致引起電源短路。

機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制

(4)在電氣線路原理圖中，應(yīng)考慮各元件之間的實際接線情況，使之盡可能減少實際連線的數(shù)量和長度。

SB1SB2KM1KM2KM1SB1SB2KM1KM2KM1不合理合理機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制

(5)在控制線路中應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路。在控制線路的動作過程中，那種意外接通的線路叫寄生電路(假回路)。

SB1HLKM1KM2KM1FR動畫機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制

(6)控制線路中應(yīng)含有必要的保護環(huán)節(jié)，使其在出現(xiàn)誤操作的情況下也不致造成事故。設(shè)計控制線路時應(yīng)考慮各種聯(lián)鎖保護、限位保護，以及電氣系統(tǒng)應(yīng)有的過載、過流、過壓、失壓和熱保護，必要時還應(yīng)考慮設(shè)置合閘、斷開、事故、安全等的信號指示。

(7)控制線路設(shè)計應(yīng)考慮操作和維修的方便與安全性，有隔離開關(guān)，避免帶電檢修;控制線路具有手動/自動兩種控制方式;電器元件留有備用觸頭，必要時留有備用電器元件，以供檢修、調(diào)整和改接線時使用等。

機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制(8)盡量減少控制線路的電源種類，控制線路比較簡單的情況下，可直接利用電網(wǎng)電壓，即交流220V、380V供電，以省去控制變壓器。照明、顯示、及報警等電路應(yīng)采用36V以下安全電壓。(9)盡量縮減電器品種與數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件和盡可能選用相同型號?！鴻C電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制

2.2.2電氣控制線路的設(shè)計方法電氣線路的設(shè)計順序是：首先設(shè)計主電路，然后設(shè)計控制電路。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的控制線路設(shè)計，常用的設(shè)計方法有邏輯設(shè)計法和分析設(shè)計法。１．分析設(shè)計法是根據(jù)機械設(shè)備的工藝要求和工作過程，整理出相應(yīng)的時序邏輯過程，再據(jù)經(jīng)驗加以補充和修改，合成所需要的控制線路。此法的缺點如下：（1）在畫出來的線路達不到要求時，往往用增加元件或觸點的方法加以解決，所以設(shè)計的線路往往不是最簡單、最經(jīng)濟的。（2）設(shè)計中可能因為考慮不周發(fā)生差錯，影響線路的可靠性或工作性能。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制盡管如此，對于一些比較簡單的控制線路仍然采用分析設(shè)計法，但對于一些比較復(fù)雜的控制線路則多用邏輯設(shè)計法。

２．邏輯設(shè)計法是用真值表與邏輯代數(shù)式相結(jié)合對控制線路進行綜合分析，就是參照在控制要求中的執(zhí)行元件及主令電器的工作狀態(tài)表，找出執(zhí)行元件線圈同主令電器觸點間的邏輯關(guān)系，寫出有關(guān)邏輯代數(shù)式，最后根據(jù)邏輯式作出對應(yīng)電路。由于邏輯代數(shù)式可以通過有關(guān)計算法則進行運算和化簡，所以，邏輯設(shè)計法往往能得到功能相同，但簡單優(yōu)化的控制電路。

機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制3．設(shè)計法舉例：兩個繼電器互鎖，即任何時刻僅有一個繼電器動作。分析法：一個繼電器控制線圈電路中串入另一個繼電器常閉觸點。邏輯法：K=K1?K2+K1?K2

(斜體符代表線圈,正體符代表觸點）K1K2K1K2SB1SB2▲▲▲機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制2.2.3常用控制電器元件的選用1.空氣開關(guān)的一般選用原則

(1)空氣開關(guān)的額定工作電壓≥電路的額定電壓；(2)對于阻性負(fù)載的保護,自動空氣開關(guān)的額定電流IR≥IN電路的額定電流。(3)對于電機的短路保護，因電機起動有沖擊電流的影響，可選擇：IR≥(1.5~2.5)IN；(4)電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流>負(fù)載電路正常工作時的峰值電流;機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制２.接觸器的選擇正確地選擇接觸器可按下列步驟進行：

①接觸器的額定電壓≥所控制電路的額定電壓；②接觸器的電磁線圈的額定電壓要與所接的電源電壓相符。交流電磁線圈的電壓等級有：36V、110V、220V和380V等。③接觸器的額定電流Ith≥IC被控制電路的額定電流。舉例：5KW380VAC三相異步電機IC=P?/U?=5000/380≈13AP?、U?：電機額定功率和額定電壓機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制

3.繼電器的選擇選擇中間繼電器可按下列步驟進行：

①繼電器的額定電壓≥所控制電路的額定電壓；②繼電器的電磁線圈的額定電壓要與所接的電源電壓相符。繼電器電磁線圈的直流電壓等級有：6V、12V、24V、36V、48V和110V等。③繼電器的額定電流Ith≥IC被控制電路的額定電流。

機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制４.熱繼電器的選擇

一般情況下，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；對電網(wǎng)電壓嚴(yán)重不平衡、工作環(huán)境惡劣的電機，可選用三相式結(jié)構(gòu)的熱繼電器；對于三角形接線的電動機，為了進行斷相保護，可選用帶斷相保護的熱繼電器。工作時間較短的電機，如機床的刀架及恒定負(fù)載下長期運行的電動機（如風(fēng)扇、油泵等），可不必設(shè)置熱過載保護。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制熱繼電器的具體選擇如下：(1)保護電動機的額定電流，一般選用熱繼電器額定電流的0.95~1.05倍。(2)根據(jù)需要整定的電流值選擇熱繼電器熱元件的編號和額定電流。選擇時應(yīng)使熱元件的整定電流等于電動機的額定電流，同時整定電流應(yīng)留有一定限度的上、下調(diào)整范圍。機電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計第二章電機與電器控制

5.按鈕

按鈕通常用做短時接通或斷開小電流控制電路的開關(guān)。按鈕有各種結(jié)構(gòu)形式，如:旋鈕式用于鈕轉(zhuǎn)進行操作;指示燈式按鈕內(nèi)裝有信號燈來顯示信號;緊急式:裝有蘑菇形鈕帽，以表示緊急操作。按鈕的額定電壓，交流是5